Question

氮及氮的化合物有着重要的用途。

（1）氮元素在周期表中的位置是______； NH₃的电子式是______。

（2）将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程叫氮的固定，请举例说明一种自然界中氮的固定的途径______ （用化学方程式表示）。

（3）工业合成氨是人工固氮的重要方法。2007年化学家格哈德•埃特尔证实了氢气与氮气在固体催化剂表面合成氨的反应过程，示意如下图:

下列说法正确的是______（选填字母）。

a 图①表示N₂、H₂分子中均是单键

b 图②→图③需要吸收能量

c 该过程表示了化学变化中包含旧化学键的断裂和新化学键的生成

（4）已知：N₂（g）+3H₂（g）=2NH₃（g） △H= -92.4 kJ/mol，2H₂（g）+O₂（g）=2H₂O（g） △H = -483.6kJ/mol，则氨气作燃料完全燃烧生成氮气和水蒸气的热化学方程式是________。

（5）水合肼（N₂H₄•H₂O）为无色透明的油状发烟液体，是一种重要的精细化工原料，通常在催化剂存在下，用次氯酸钠与氨反应可制备，该反应的化学方程式是________。

Answer

第2周期VA族 N2 + O2 2NO bc 4NH3（g）+3O2（g）=2N2（g）+6H2O（g） △H= -1266 kJ/mol NaClO+2NH3═N2H4•H2O+NaCl

【解析】

(1)氮元素位于第二周期VA族，NH3中N和H核外达到稳定结构；

(2)根据氮的固定的定义，空气中含有氮气和氧气，在打雷时，氮气和氧气发生反应，据此分析；

(3)从物质结构、化学反应的实质上进行分析；

(4)利用盖斯定律进行分析；

(5)NaClO为氧化剂，NH3为还原剂，利用升降法进行配平。

(1)氮元素原子序数为7，位于第二周期VA族，NH3的电子式是；

(2)游离态的氮为氮气，空气中含有氮气和氧气，在雷雨时发生N2＋O22NO；

(3)a.H2的结构式为H－H，是单键，N2是两个N原子以叁键形式结合，故a错误；

b.根据图示，②→③化学键发生断裂，需要吸收能量，故b正确；

c．化学反应是旧键的断裂和新键的形成，故c正确；

故答案选bc；

(4) N2（g）+3H2（g）=2NH3（g） △H= -92.4 kJ/mol ①；2H2（g）+O2（g）=2H2O（g）△H = -483.6kJ/mol ②，NH3燃烧的方程方式为4NH3＋3O2=2N2＋6H2O(g)，根据盖斯定律，②×3－①×2，△H=－1266kJ·mol－1，热化学反应方程式为4NH3(g)＋3O2(g)=2N2(g)＋6H2O(g) △H=－1266kJ·mol－1；

(5)水合肼中N显－2价，NH3中N显－3价，N的化合价升高，NH3为还原剂，NaClO为氧化剂，因此有NaClO＋NH3→N2H4·H2O＋NaCl，根据化合价升降法进行配平，得出NaClO＋2NH3=N2H4·H2O＋NaCl。